Expression of the FHIT gene Located in Chromosome 3p14.2 in Human Lung Cancer Cell Lines

폐암 세포주에서 염색체 3p14.2에 위치한 FHIT 유전자의 발현 이상에 대한 연구

Background: The 3p deletions has been shown to be the most frequent alteration in lung cancers, strongly suggesting the presence of at least one tumor suppressor gene in this chromosomal region. However, no solid candidate for the tumor suppressor gene(s) on 3p has as yet been identified. Recent attention has focused on a candidate 3p14.2 tumor suppressor gene, FHIT, which is located in a region that is homozygously deleted in multiple tumor cell lines and disrupted by the hereditary renal cell carcinoma t(3;8) chromosomal translocation breakpoint FHIT also spans FRA3B, the most common fragile sites in the human genome. In the present study, we have analyzed expression of the FHIT gene in lung cancer cell lines. Methods: RNA from 21 lung cancer cell lines (16 NSCLC, 5 SCLC) were extracted using standard procedures. Random-primed. first strand cDNAs were synthesized from total RNA and PCR amplication of coding exons 5 to 9 was performed. The RT-PCR products were electrophoresed in 1.5% ethidium bromide-stained agarose gels. Results: 12 of 21(57%) lung cancer cell lines exhibited absent or aberrant FHIT expression [7 of 16(44%) of non-small cell lung cancer and 5 of 5(100%) of small cell lung cancer cell lines]. Conclusion: The result shows that abnormal transcription of the FHIT gene is common in human lung cancer cell lines, especially in small cell lung cancer.

연구배경: 폐암을 포함한 여러 종양에서 3p의 allelic loss가 매우 흔하게 관찰된다는 것은 널리 알려진 사실이다. 따라서 이 구역에 암억제유전자가 존재할 가능성이 높다고 생각되어 과거부터 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 현재까지는 몇몇 후보 유전자들이 밝혀져 있을 뿐, 확실한 암억제유전자를 규명해내지는 못하고 있는 실정이다. FHIT(Fragile Histidine Triad) 유전자는 최근 주목을 받고 있는 후보 암억제유전자로서 3p14.2에 위치하고 있으며 식도, 위, 두경부암 등의 여러 종양에서 이 위치의 homozygous deletion이 보고된 바 있다. 서열 분석상 이 유전자는 human genome 중 손상에 가장 취약한 곳중 하나인 FRA3B fragile site와 신세포암에서 잘 발견되는 t(3;8) chromosomal translocation의 breakpoint를 포함하고 있다. 이러한 구조적 특정과 함께 폐암에서 3p의 allelic loss가 특히 높은 빈도로 나타난다는 점에 주목하여, 연자들은 폐암 세포주를 대상으로 FHIT 유전자의 발현 이상을 살펴봄으로써 암억제유전자로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 방 법: 총 21개 세포주(비소세포폐암 : 16, 소세포폐암 : 5)를 배양하여 RNA를 분리하였고 reverse transcription을 시행하여 single-strand cDNA를 합성하였다. 이후 FHIT 유전자의 exon 5에서 exon 9에 해당하는 coding region을 PCR로 증폭하였다. 이 PCR product를 ethidium bromide로 염색된 1.5 % agarose gel에서 전기영동시킨 후 band를 관찰하였다. 결 과: 총 21개 폐암 세포주중 12개(57%) 세포주에서 비정상적인 band가 관찰되거나(3개), band가 관찰되지 않았다(9개). 16개의 비소세포폐암 세포주중 7개 (44%)에서 비정상적인 band가 관찰되거나(2개), band가 관찰되지 않았다(5개). 5개의 소세포폐암 세포주에서는 5개(100%) 모두에서 비정상적인 band가 관찰되거나(1개), band가 관찰되지 않았다 (4개). 결 론: 이러한 결과를 살펴볼 때, FHIT 유전자의 발현 이상은 폐암, 특히 소세포폐암에서 높은 빈도로 관찰되었으며, 이는 FHIT 유전자가 폐암 발생에 있어서 중요한 암억제유전자일 것이라는 가설을 뒷받침하는 소견이라 생각된다.